淺議人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的有效應(yīng)用

摘 要：人工智能技術(shù)是一種現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，其在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，極大地提高了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。結(jié)合人工智能技術(shù)的特點(diǎn)和電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行要求，充分發(fā)揮人工智能技術(shù)的重要作用，推動(dòng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中人工智能技術(shù)的有效應(yīng)用。文章分析了人工智能技術(shù)的原理和特點(diǎn)，闡述了人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)；電氣自動(dòng)化；有效應(yīng)用

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能技術(shù)也越來越成熟，其在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)、交通、航空等多個(gè)領(lǐng)域。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，極大地減輕了工作人員的工作量，明顯提高了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。

1 人工智能技術(shù)的原理

人工智能技術(shù)基于人類智能理論，通過擴(kuò)展、延伸和模擬形成技術(shù)。近年來，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，人工智能技術(shù)主要目的是研究人工智能實(shí)質(zhì)，模擬人工智能的思維方式，重點(diǎn)研究專家系統(tǒng)、圖像處理、語言、專家系統(tǒng)、機(jī)器人等，以計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，涉及邏輯學(xué)、仿生學(xué)、自動(dòng)化等多門學(xué)科[1]。同時(shí)，通過研究人工智能技術(shù)，加工制造智能化機(jī)器，代替人們完成一些復(fù)雜、困難的工作，人類大腦被譽(yù)為世界上最精密的儀器，而運(yùn)用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)可模擬人類大腦的思考過程，如智能控制系統(tǒng)的編程，通過處理、交換和分析人類智能信息，模擬人腦技能，實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。

2 人工智能技術(shù)的特點(diǎn)

人工智能研究是一項(xiàng)專業(yè)性和技術(shù)性較強(qiáng)的工作，其主要采用遺傳、模糊神經(jīng)、模糊、神經(jīng)等算法，基于非線性函數(shù)方程式，和傳統(tǒng)函數(shù)估計(jì)器相比，函數(shù)近似器的各方面性能更加優(yōu)越。人工智能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有以下優(yōu)勢(shì)：第一，人工智能控制器具有良好的一致性，雖然驅(qū)動(dòng)器在很多運(yùn)行環(huán)節(jié)的特性存在一定差異，當(dāng)人工智能控制器接收到一些未知數(shù)據(jù)時(shí)，也可快速完成分析估計(jì)。第二，和傳統(tǒng)控制器相比，人工智能控制器的操作調(diào)節(jié)過程中更加方便，即使工作人員沒有經(jīng)過專業(yè)的技能培訓(xùn)，也可結(jié)合簡(jiǎn)單易懂的語言和信息，完成對(duì)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)操作。第三，人工智能控制器可結(jié)合運(yùn)行要求、下降時(shí)間、響應(yīng)時(shí)間等變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)模塊性能[2]。第四，人工智能控制系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，不需要提前構(gòu)建控制對(duì)象模型，由于信息的非線性和不確定性，結(jié)合人工智能控制器運(yùn)行參數(shù)實(shí)際情況，應(yīng)用動(dòng)態(tài)方程，優(yōu)化控制系統(tǒng)運(yùn)行。

3 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1 實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的保護(hù)和控制功能

當(dāng)前，人工智能技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)模擬量數(shù)據(jù)、開關(guān)量的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理和采集，并且根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，批量化地定時(shí)進(jìn)行存貯和整理，同時(shí)應(yīng)用圖像生成軟件，模擬電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，工作人員可直觀地看到斷路器、隔離開關(guān)、電壓、電流等設(shè)備和參數(shù)的變化[3]，工作人員結(jié)合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行要求，編制專業(yè)圖表，分析相關(guān)數(shù)據(jù)，在這個(gè)過程中需注意由于畫面和圖片所占的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)資源比較多，因此應(yīng)充分考慮到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制端設(shè)備的運(yùn)行性能和對(duì)軟件系統(tǒng)的要求，防止控制終端由于采集大量圖像占用大量資源，消耗運(yùn)算資源，影響電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中其它程序的正常運(yùn)行。另外，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的操作控制，工作人員可通過鼠標(biāo)或者鍵盤遠(yuǎn)程控制斷路器和隔離開關(guān)，自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁電流，修改或設(shè)定在線參數(shù)，提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

3.2 診斷電氣故障

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，傳統(tǒng)診斷技術(shù)的效率和準(zhǔn)確度較低，并且系統(tǒng)中變壓器、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備故障頻繁發(fā)生，以往工作人員多是分析變壓器油的氣體，結(jié)合油樣氣體成分判斷是否發(fā)生故障，這種診斷方法的時(shí)效性較差，需耗費(fèi)大量人力和時(shí)間。由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的很多故障和事故都具有不確定性和突發(fā)性，系統(tǒng)故障和問題必須在第一時(shí)間快速進(jìn)行解決，若診斷處理方法不合理或者故障處理不及時(shí)，會(huì)給國(guó)家、社會(huì)和企業(yè)造成巨大損失。而在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，運(yùn)用專家系統(tǒng)、模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，自動(dòng)進(jìn)行故障診斷，極大地提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)故障診斷的效率和準(zhǔn)確性。

3.3 提高電氣控制有效性

人工智能技術(shù)在電氣控制中也發(fā)揮著非常重要的作用，電氣控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行是很多企業(yè)面臨的難題，并且電氣控制對(duì)于工作人員的操作控制的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性有著很高的要求，而具體的操作控制步驟也比較復(fù)雜麻煩，因此我國(guó)專家學(xué)者一直致力于不斷提高電氣控制系統(tǒng)的操作控制水平。在電氣控制中應(yīng)用人工智能技術(shù)，其利用自動(dòng)化計(jì)算和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，代替工作人員完成某些工作，最大程度地減少了人為誤操作，極大地提高了操作控制準(zhǔn)確性。同時(shí)，人工智能技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，應(yīng)用直觀明了的界面化形式，簡(jiǎn)化了電氣系統(tǒng)的操作和控制流程，基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)某些環(huán)節(jié)的遠(yuǎn)程控制操作。另外，實(shí)時(shí)地儲(chǔ)存電氣控制系統(tǒng)重要資料和信息，為日后查詢提供便利，人工智能技術(shù)可自動(dòng)生產(chǎn)報(bào)表，減少財(cái)力、物力和人力等資源的投入，有效提高電氣控制系統(tǒng)的精確度和工作效率。電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)主要包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制等多方面內(nèi)容，電氣控制系統(tǒng)中的交流和直流傳動(dòng)通過模糊控制來實(shí)現(xiàn)，用模糊控制器代替常規(guī)的調(diào)速控制器[4]，確保電氣控制的準(zhǔn)確性。

3.4 提高電氣設(shè)備設(shè)計(jì)水平

電氣設(shè)備設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)、復(fù)雜的系統(tǒng)工作，設(shè)計(jì)人員需要熟練掌握電機(jī)電器、電磁場(chǎng)、電路等學(xué)科專業(yè)知識(shí)，還需積累豐富的電氣設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)主要是工作人員在實(shí)驗(yàn)室根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求手動(dòng)的設(shè)計(jì)制作，一旦電氣設(shè)備產(chǎn)品成型很難再進(jìn)行修改或者優(yōu)化，不僅維護(hù)管理比較麻煩，而且難以獲得最佳的設(shè)計(jì)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣設(shè)備產(chǎn)品的手工設(shè)計(jì)已經(jīng)無法滿足電氣系統(tǒng)發(fā)展要求，而應(yīng)用人工智能技術(shù)可利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，如使用二維三維CAD，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求隨時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改和優(yōu)化，有效縮短了電氣設(shè)備產(chǎn)品開發(fā)周期。同時(shí)，電氣設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用遺傳算法，優(yōu)化電氣設(shè)備性能，由于電氣設(shè)備故障具有非線性和不確定性，通過應(yīng)用人工智能技術(shù)，可建立設(shè)備故障和運(yùn)行狀態(tài)之間的關(guān)系，提高電氣設(shè)備設(shè)計(jì)水平。

4 結(jié)束語

近年來，計(jì)算軟件技術(shù)、微電子技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)了人工智能技術(shù)的發(fā)展，被廣泛地應(yīng)用在各種領(lǐng)域。電氣自動(dòng)化中應(yīng)用人工智能技術(shù)，充分發(fā)揮了人工智能的多方面優(yōu)勢(shì)，有效提高了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]周超.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用[J].硅谷，2012，8：21+87.

[2]自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)[J].中國(guó)無線電電子學(xué)文摘，2010，6：166-242.

[3]朱金芳.人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的運(yùn)用[J].化學(xué)工程與裝備，2013，5：175-177+183.

[4]王幫元.電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)應(yīng)用探究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，9：50-52.

作者簡(jiǎn)介：李超然（1986-），男，遼寧沈陽，學(xué)歷：學(xué)士，研究方向：電氣工程自動(dòng)化。